吹扫取样装置及包含其的床压测量系统的制作方法

本实用新型涉及循环流化床火力发电机组设备领域，具体而言，涉及一种吹扫取样装置及包含其的床压测量系统。

背景技术：

循环流化床采用物料流态化的燃烧方式，是介于煤粉炉和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式。在流化床锅炉中，存在大量的床料，床料在从布风板下送入的一次风的作用下处于流化状态，煤粒、床料和石灰石被烟气夹带在炉膛内向上运动，利用强大的风流使物料流动起来进行充分燃烧，其炉内不同部位的流化情况通过压力取样来检测和控制。但传统的如花瓶式的内置三层防堵机构的取样器、自清灰(静、动压)取样器和连续吹扫防堵装置(吹气量60L/H)等取样装置在大量高速流动的颗粒床料中进行压力取样时，会很快造成颗粒床料在取样口堆积，最终造成堵塞，使监控失灵、运行人员失去监测控制手段。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种吹扫取样装置及包含其的床压测量系统，以解决现有技术中的吹扫防堵装置难以解决取样过程中造成取样口堵塞而致使监测失灵的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种吹扫取样装置，该吹扫取样装置包括：吹扫器；取样管，包括倾斜管段和水平管段，倾斜管段与水平管段之间的夹角为θ，其中，0°<θ≤180°，吹扫器与倾斜管段相连通。

进一步地，90°<θ＜180°。

进一步地，135°<θ≤160°。

进一步地，吹扫取样装置还包括喷嘴，喷嘴设置在水平管段上远离倾斜管段的一端。

进一步地，吹扫器包括吹扫气源以及吹扫管道，吹扫管道的一端与吹扫气源相连通，另一端与取样管的倾斜管段相连通。

进一步地，吹扫管道上还设置有吹扫气体控制阀。

进一步地，吹扫气体控制阀包括靠近吹扫气源设置的第一吹扫控制阀和靠近取样管设置的第二吹扫控制阀。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种床压测量系统，该床压测量系统包括：上述任一种吹扫取样装置；压力变送器，压力变送器与吹扫取样装置相连通；以及压力显示器，压力显示器与压力变送器相连通；其中，吹扫取样装置中的取样管与压力变送器以及压力显示器依次连通形成取样通路。

进一步地，床压测量系统还包括气路控制阀，气路控制阀设置在取样管与压力变送器之间的取样通路上且位于吹扫器与压力变送器之间。

进一步地，吹扫取样装置为上述吹扫取样装置，床压测量系统还包括控制器，控制器分别与气路控制阀和吹扫气体控制阀连接，控制器根据吹扫气源的吹扫时间控制气路控制阀和吹扫气体控制阀的交替开闭。

进一步地，每个压力变送器至少与两个床压待测点的取样装置相连通。

进一步地，每个压力变送器至少通过两条信号输出线路与压力显示器相连。

应用本实用新型的技术方案，通过将吹扫器与包含水平管段和倾斜管段的取样管进行连通，由于取样管中与倾斜管段成一定角度的水平管段能够伸入至更加靠近待测位点的取样口的水平通道内，因而能够在吹扫器提供的气体动力下将流化床床压取样管道内的沉积物吹扫干净，从而达到防堵的目的。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术的床压测量点的取样管的管道结构示意图；

图2示出了本实用新型的一种优选的实施例中的床压测量点的吹扫取样管的管道结构示意图；

图3示出了本实用新型的一种优选的实施例中的床压测量点的吹扫取样管的结构示意图；以及

图4示出了本实用新型的一种优选的实施例中的床压测量系统的结构示意图。

上述附图包含以下附图标记：

1、倾斜管段；2、水平管段；3、喷嘴；4、取样管；5、压力变送器；6、压力显示器；7、吹扫器；8、气路控制阀；9、吹扫气源；10、吹扫管道；11、吹扫气体控制阀；12、第一吹扫控制阀；13、第二吹扫控制阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如背景技术所提到的，现有技术中的流化床床压测量系统在对每个测量点进行压力取样时，如图1所示，由于取样管道包括倾斜管道A’和水平管道B’，而取样管通常仅伸入到倾斜管道的管口处，但流化床中大量高速流动的颗粒床料往往很快在取样口堆积，最终造成堵塞，使得取样管的压力取样监测失灵。

为了改善上述状况，在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种与取样管道性状类似的取样器，如图2所示，该取样器包括伸入倾斜管段A的倾斜管段1和伸入水平管道B的水平管段2。在一种更优选的实施例中，提供了一种吹扫取样装置，该吹扫取样装置包括：吹扫器7；倾斜管段1和水平管段2，倾斜管段1与水平管段2之间的夹角为θ，其中，0°<θ≤180°；吹扫器7与倾斜管段1相连通。

上述吹扫取样装置中的取样器能够伸入至流化床更靠近测量点的位置，而且当该取样器与吹扫器7相连通时，能够将吹扫器7所提供的气体动力输送至流化床中，进而将床压取样管道内的沉积物吹扫干净，从而达到防堵的目的。

具体地，倾斜管段1可根据现场要求进行定制。优选地，倾斜管段1为内径为10mm，外径为14mm，壁厚为2mmd的不锈钢焊接管。

上述吹扫取样装置中的水平管段2与倾斜管段1之间的夹角θ可以根据水平管道的长度和堵塞程度进行优化设计。优选地，θ可以在90°<θ＜180°范围内进行合理调整。更优选地，135°<θ≤160°。θ设置成钝角便于更有效地对堵塞管道进行吹扫。

优选地，如图2和图3所示，上述吹扫取样装置还包括喷嘴3，喷嘴3设置在水平管段2上远离倾斜管段1的一端。喷嘴3优选具有优异空气动力学性能的喷嘴，从而更有效地将吹扫气体送到取样管道的取样口，将沉积物吹扫干净。

上述吹扫取样装置中，通过精确调整水平管段2与倾斜管段1之间的夹角θ、空气动力学喷嘴以及水平管道B的长度之间的相互关系，能够实现更优异的吹扫效果，实现彻底防堵。

上述吹扫器7为任何能够为吹扫过程提供气体的装置。优选地，上述吹扫器7包括吹扫气源9以及吹扫管道10，吹扫管道10的一端与吹扫气源9相连通，另一端与取样管4的倾斜管段1相连通。

该吹扫器7所提供的气体为高压吹扫气体，能够为吹扫堵塞颗粒提供足够动力。吹扫气源可以采用压力为0.4MPa的压缩空气。

优选地，吹扫管道10上还设置有吹扫气体控制阀11。更优选地，吹扫气体控制阀11包括靠近吹扫气源9设置的第一吹扫控制阀12和靠近取样管4设置的第二吹扫控制阀13。控制阀便于控制吹扫压力的大小及吹扫器7的开启和关闭，可以根据测量点的堵塞状况进行合理条件气体压力或者开启或关闭。更优选，吹扫气体控制阀11为电磁控制阀。

在本申请另一种典型的实施方式中，如图4所示，提供了一种床压测量系统，该床压测量系统包括：上述任一种吹扫取样装置；压力变送器5，压力变送器5与吹扫取样装置相连通；以及压力显示器6，压力显示器6与压力变送器5相连通；其中，吹扫取样装置中的取样管4与压力变送器5以及压力显示器6依次连通形成取样通路。

上述床压测量系统，通过采用本申请的上述吹扫取样装置，由于其取样器能够伸入至流化床更靠近测量点的位置，能够将吹扫器7所提供的气体动力输送至流化床中，进而将床压取样管道内的沉积物吹扫干净，不仅达到防堵的目的，而且能够更加准确地测量床压。

优选地，上述床压测量系统还包括气路控制阀8，气路控制阀8设置在取样管4与压力变送器5之间的取样通路上，且位于吹扫器7与压力变送器5之间。具体地，吹扫器7与取样管4和压力变送器5之间的取样通路相连通，气路控制阀8位于吹扫器7与压力变送器5之间。这样，当取样通路畅通时，进行压力取样；当取样管道堵塞时，关闭气路控制阀8，能够及时获取吹扫之前的测量点的床压而不被吹扫器7吹扫动作所干扰，使得床压测量相对更准确。

吹扫取样装置为吹扫器7包括吹扫气源9以及吹扫管道10，吹扫管道10的一端与吹扫气源9相连通，另一端与取样管4的倾斜管段1相连通的吹扫取样装置时，优选上述床压测量系统还包括控制器，控制器分别与气路控制阀8和吹扫气体控制阀11连接，控制器根据吹扫气源的吹扫时间控制气路控制阀8和吹扫气体控制阀11的交替开闭。更优选地，上述气路控制阀8和吹扫气体控制阀11均为电磁控制阀。

上述优选实施例中，将气路控制阀8和吹扫气体控制阀11通过控制器进行连接控制，便于根据实际需求实现吹扫过程和取样过程的自动交替进行，减少堵塞现象，提高床压测量准确性。比如，可以根据设定的吹扫时间来进行交替，也可以根据所测得的床压数值来实时启动吹扫或取样，提高了床压测量的灵活性、便利性以及准确性。

优选地，上述每个压力变送器5至少与两个床压待测点的取样管4相连通。更优选地，每个压力变送器5至少通过两条信号输出线路与压力显示器6相连。两条取样管道接口信号回路进行2进2出，将床压变送器的信号输送给压力显示器6。而且，根据两个测量点的床压数值还可以实时得到两者的床压差值。

在本申请一种优选的实施例中，上述床压测量系统的吹扫取样过程如下：

在非吹扫状态下，取样通路开启，取样管4对从测量点获取的床压经压力变送器5输送至压力显示器6。当床料颗粒堵塞取样管道时，吹扫过程启动，气路控制阀8(电磁阀)关闭，压力变送器5的输出信号被锁定(holding)，压力显示器6显示该测量点吹扫前的床压值。同时，控制器通过吹扫气体控制阀11(电磁阀)开启，吹扫气源9及吹扫管道10与取样管4之间的管道连通，将高压的压缩空气通往取样管4进行吹扫。在高压压缩空气的作用下，床压取样管路内的沉积物将瞬时被吹扫干净，从而达到预防堵塞的目的。

以下为本申请的另一具体的实施例：

上湾电厂在锅炉停炉时将床压测点敲通，但机组启动后三到五日后床压测点取样口就会被床料注满，周期长时会产生取样口结焦现象。使用本申请的吹扫取样装置，吹扫压力设置在0.4Mpa，通过取样管4倾斜管段1与水平管段2之间的夹角θ和空气动力学喷嘴以及水平管道B的长度之间的精确配合，将空气动力送到取样口，调试定期吹扫周期2小时。达到床层压力精准稳定可靠，同时布风板阻力为风室风压与床层压力的差压也得到了准确的测量。为有效计算床料提供了可靠的依据，为上湾热电厂锅炉可靠运行提供了保障。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：本申请所提供的吹扫取样装置和床压测量系统，具有精度高、用气省、吹力大、安全可靠的特点，既保证了床压测量的稳定性，能够很好地满足床压测量的要求，而且节能环保。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。